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c++ - 用perf和papi测量L1数据缓存未命中

coder 2024-02-19 原文

papi中的PAPI_L1_LDM和perf中的L1-dcache-load-misses有什么区别？
我使用了相同的设置，比如this post here。
所以，结果我得到了爸爸：

PAPI_L1_DCM: 515 <- L1 data cache miss (probably L1D_READ_MISSES_ALL + L1D_READ_MISSES_RETRIED?)
PAPI_L1_ICM: 300 <- L1 Instruction cache miss
PAPI_L1_LDM: 441 <- L1 Load data miss
PAPI_L1_TCM: 815 <- L1 Total cache miss

很遗憾，此计算机不支持PAPI_L1_DCA。
对于perf（仅在用户空间中，因为papi也只测量用户空间而不测量内核空间）：
调用：perf stat -B -e L1-dcache-load-misses:u,cache-misses:u ./perf
    16,539      L1-dcache-load-misses
       128      cache-misses:u

16539对于N=1000000似乎更为合理。加载数据未命中（papi中的papi_l1_ldm）和数据缓存未命中（papi中的papi_l1_dcm）之间的区别是什么？这些数字在papi和perf中为什么不同？性能中的cache-misses:u是否与二级缓存未命中有关？
编辑：硬件（Xeon E5-2600 V3系列，Haswell EP 12核）

最佳答案

一些解释：
从papiman page，您可以看到PAPI_L1_LDM=“加载未命中数”。换句话说，PAPI_L1_LDM是仅从加载（有时是预取）中发生的未命中。
加载是指程序执行加载指令以检索内存。
预获取是指进程猜测您将在不久的将来加载内存并提前获取它。
在L1-dcache-load-misses
L1是一级缓存，最小且最快。LLC另一方面是指cache hierarchy的最后一级，因此表示最大但最慢的缓存。
i与d区分指令缓存和数据缓存。只有l1以这种方式被拆分，其他缓存在数据和指令之间共享。
您似乎认为perf中的cache-misses:u与二级缓存未命中有关。事实并非如此。
cache-misses事件表示任何缓存都无法提供的内存访问数。
我承认perf的文档不是最好的。
但是，通过阅读perf_event_open()函数的doc（假设您已经对cpu和性能监视单元的工作方式有了很好的了解，这显然不是一门计算机体系结构课程），可以学到很多关于它的知识：
例如，通过阅读它，您可以看到perf list显示的cache-misses事件对应于PERF_COUNT_HW_CACHE_MISSES
此外，您还可以发现L1-dcache-load-misses是硬件缓存事件，cache-misses是硬件事件（硬件缓存事件的超级集合）。
至于你的差异，你可以咨询this答案，原因是数组的大小增加了100倍甚至10000倍，因为它说“我注意到定时结果有很大的波动，否则长度为1000000，数组几乎仍然适合你的l3缓存。”

关于c++ - 用perf和papi测量L1数据缓存未命中，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/45481596/

amp43codemissescachec++performancecachingperfpapi

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